JP2014060204A - 板状体保持機構及び基板貼り合わせ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】板状体を安定して保持することができる板状体保持機構を提供する。
【解決手段】板状体保持機構２００は、吸着部２３０と、基盤部２２０と、支持部２１０と、を備える。吸着部２３０は、表示基板１０１を静電吸着する。基盤部２２０は、一面に吸着部２３０が固定され、且つ、板厚方向のヤング率が表示基板１０１の下面の形状に応じて吸着部２３０と共に弾性変形可能なように設定されている。支持部２１０は、基盤部２２０を弾性変形可能に支持する。
【選択図】図５

Description

本発明は、矩形板状の板状体、例えば、表示基板やカバー基板、を保持する板状体保持機構及びこの板状体保持機構を用いて表示基板とカバー基板とを貼り合わせる基板貼り合わせ装置に関するものである。

表示機器の表示部は、例えば、液晶モジュールや有機発光ダイオードモジュールなどの表示基板に設けられた偏光板の上に、タッチセンサ付き基板や保護基板などのカバー基板が設けられている。近年、このような表示部は、表示基板にカバー基板を貼り合わせる工程を経て生産される。また、両基板を貼り合わせるときに用いる接合材料として、ＵＶ硬化樹脂が広く用いられるようになっている。

表示基板にカバー基板を貼り合わせる工程は、両基板間に気泡が入らないようにするために、真空下で行われる。特許文献１には、表示デバイスと、表示デバイスの保護板となる透明面材と、を貼り合わせて表示装置を製造する表示装置の製造方法が記載されている。この方法では、表示デバイスと透明面材とを貼り合わせる減圧装置内において、透明面材が静電チャックによって保持される。

ところで、静電チャックを用いて被吸着物を吸着する場合、被吸着物の表面が平坦でないと、静電チャックの吸着面と被吸着物の被吸着面とが接触しない部分が生じるため、静電チャックの吸着力が不足する。したがって、静電チャックの吸着面と被吸着物の被吸着面とが接触しない部分が生じると、静電チャックは、被吸着物を安定して吸着できない。そこで、特許文献２には、被吸着物を吸着する吸着面を有する誘電層と、誘電層の変形を可能にする弾性層を含む静電チャックが記載されている。この静電チャックでは、誘電層が被吸着物の凹凸のある表面形状に追随して変形し、被吸着物における表面の全面が静電チャックの吸着面に接触することで、一定の吸着力が発生する。

国際公開第２０１１／０３７０３５号パンフレット 特開２００７−２９４８５２号公報

しかし、特許文献２に記載の静電チャックでは、表示基板やカバー基板の反り量が静電チャックの弾性層の厚さよりも大きい場合に、誘電層が基板の反りに追随して変形できない。このため、静電チャックの吸着面と基板の被吸着面とが接触しない部分が生じて、静電チャックの吸着力が不足してしまう。したがって、基板を安定して保持することができない。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、板状体を安定して保持することができる板状体保持機構及び基板貼り合わせ装置を提供することをその目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の板状体保持機構は、シート状の吸着部と、基盤部と、支持部と、を備える。吸着部は、矩形板状の板状体を静電吸着する。基盤部は、板状に形成されており、一面に吸着部が固定され、且つ、板厚方向のヤング率が板状体の被吸着面の形状に応じて吸着部と共に弾性変形可能なように設定されている。支持部は、基盤部を弾性変形可能に支持する。

また、本発明の基板貼り合わせ装置は、矩形状の第１の板状体及び第２の板状体を、接着部材を介して真空下で貼り合わせる基板貼り合わせ装置であり、板状体保持機構と、保持部と、駆動部と、を備える。
板状体保持機構は、第１の板状体を静電吸着するシート状の吸着部と、板状に形成されており、一面に吸着部が固定され、且つ、板厚方向のヤング率が第１の板状体の被吸着面の形状に応じて吸着部と共に弾性変形可能なように設定された基盤部と、を有する。また、板状体保持機構は、基盤部を弾性変形可能に支持する支持部を有する。保持部は、吸着部に吸着された第１の板状体における被吸着面の反対側の面である他面に第２の板状体の一面を対向させて保持する。駆動部は、支持部と保持部とを相対的に移動させ、吸着部に吸着された第１の板状体の他面と、保持部に保持された第２の板状体の一面とを当接させる。
また、支持部は、支持部と基盤部とが並列する並列方向に直交する第１の方向に延びる軸並びに並列方向及び第１の方向に直交する第２の方向に延びる軸を中心に傾斜可能に基盤部を支持する。

本発明の板状体保持機構及び基板貼り合わせ装置では、シート状の吸着部が固定された基盤部の板厚方向のヤング率が板状体の被吸着面の形状に応じて吸着部と共に弾性変形可能なように設定される。また、支持部は、基盤部を弾性変形可能に支持する。このため、吸着部によって静電吸着された板状体の形状に応じて、吸着部と基盤部が弾性変形する。したがって、板状体の反り量が大きい場合でも、吸着部と板状体とが接触しない部分が発生することを防止することができる。このため、吸着部は強い吸着力で板状体を吸着できるので、板状体を安定して保持することができる。

本発明によれば、板状体を安定して保持することができる。

本発明の第１の実施形態に係る基板貼り合わせ装置により貼り合わせる一方の基板である表示基板の構成を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る基板貼り合わせ装置により貼り合わせる他方の基板であるタッチセンサ付き基板の構成を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る搬送部を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る基板貼り合わせ装置の構成を示す図であり、Ａは要部正面断面図、Ｂは要部側面断面図である。 図４の基板貼り合わせ装置における板状体保持機構の構成を示す斜視図である。 図５のＡ矢視図である。 図４の基板貼り合わせ装置における押圧部の構成を示す図である。 図４の基板貼り合わせ装置における制御系を示すブロック図である。 図３の搬送部が表示基板を吸着保持した状態を示す図である。 図４の基板貼り合わせ装置の板状体保持機構における基盤部に表示基板を載置した状態を示す説明図である。 反りが生じていない表示基板を板状体保持機構の基盤部に載置した状態を示す説明図である。 上方への反り量が最大反り量である表示基板を板状体保持機構の基盤部に載置した状態を示す説明図である。 上方への反り量が最大反り量に満たない表示基板を板状体保持機構の基盤部に載置した状態を示す説明図である。 下方へ反った表示基板を板状体保持機構の基盤部に載置した状態を示す説明図である。 タッチセンサ付き基板を吸着保持する際の図３の搬送部を示す図であり、Ａは本体部が回転した状態を示し、Ｂはタッチセンサ付き基板を吸着保持した状態を示し、Ｃは図１５ＢのＣ−Ｃ線断面図である。 図１０の基板貼り合わせ装置の基板保持部がタッチセンサ付き基板を保持した状態を示す説明図である。 図１６の基板貼り合わせ装置の基板保持部が上昇した状態を示す説明図である。 図１７の基板貼り合わせ装置の下部材が上昇して真空室を形成した状態を示す説明図である。 図１８の基板貼り合わせ装置の基板保持部が下降してタッチセンサ付き基板と表示基板を接触させた状態を示す説明図である。 板状体保持機構の基盤部に載置された上方に反った表示基板にタッチセンサ付き基板を貼り合わす際の板状体保持機構の作用を説明するための図であり、Ａは両基板が当接した直後の板状体保持機構を示し、Ｂは所定時間が経過した後の板状体保持機構を示す。 板状体保持機構の基盤部に載置された下方に反った表示基板にタッチセンサ付き基板を貼り合わす際の板状体保持機構の作用を説明するための図であり、Ａは両基板が当接した直後の板状体保持機構を示し、Ｂは所定時間が経過した後の板状体保持機構を示す。 表示基板の板厚が均一でない場合の板状体保持機構の作用について説明するための図であり、Ａは両基板が当接する前の板状体保持機構を示し、Ｂは両基板が当接した後の板状体保持機構を示す。 図１９基板貼り合わせ装置の下部材が初期位置に下降した状態を示す説明図である。 第２の実施形態に係る板状体保持機構の支持部を示す斜視図である。 第２の実施形態に係る板状体保持機構の支持部を示す分解斜視図である。 第３の実施形態に係る板状体保持機構の支持部を示す斜視図である。 第４の実施形態に係る板状体保持機構の支持部を示す斜視図である。

＜第１の実施形態＞
以下、本発明の実施形態に係る板状体保持機構２００及びこの板状体保持機構２００を備える基板貼り合わせ装置１について、図１〜図２３を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。

［表示基板］
まず、板状体の一例として表示基板（第１の板状体）１０１について、図１を参照して説明する。
図１は、基板貼り合わせ装置１により貼り合わせる一方の基板である表示基板１０１の構成を示す説明図である。

図１に示すように、表示基板１０１は、例えばＬＣＤモジュール（ＬＣＭ）であり、液晶が用いられた基板本体１０２と、基板本体１０２の一方の面を露出させて収容するフレーム１０３と、基板本体１０２の一方の面に取り付けられた偏光板１０４を備えている。
なお、本発明に係る表示基板１０１としては、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）モジュールやその他の表示モジュールであってもよい。

基板本体１０２は、長方形の板状に形成されており、一方の面が表示面となる。
また、基板本体１０２は、複数の部材が積層されて、図示しない長方形の枠状に形成された額縁印刷からなる層を含む多層状に形成されている。この額縁印刷の内周の輪郭は、偏光板１０４の外周の輪郭と略等しい。額縁印刷は、例えば、金属クロムを基板本体１０２にスパッタリング蒸着させ、エッチングによって不要部分を除去することで形成される。

フレーム１０３は、基板本体１０２の４辺と、基板本体１０２の他方の面を覆う。
偏光板１０４は、長方形に形成されており、基板本体１０２よりも外周の輪郭が小さい。つまり、偏光板１０４の外周の輪郭は、基板本体１０２の表示領域と略等しい大きさに形成されている。表示基板１０１の偏光板１０４側は、後述するタッチセンサ付き基板１２１に接着部材、例えば紫外線硬化樹脂を介して貼り付けられる。なお、接着部材は紫外線硬化樹脂に限定されない。例えば他の光硬化樹脂や熱硬化樹脂を用いてもよい。

［タッチセンサ付き基板］
次に、板状体の他の例としてタッチセンサ付き基板（第２の板状体）１２１について、図２を参照して説明する。
図２は、タッチセンサ付き基板１２１の構成を示す説明図である。

図２に示すように、タッチセンサ付き基板１２１は、基板本体１２２を有し、この基板本体１２２の一方の面には額縁印刷１２３が施されている。基板本体１２２は、長方形の板状に形成されている。このタッチセンサ付き基板１２１の外周の輪郭は、表示基板１０１におけるフレーム１０３の外周の輪郭よりも大きく形成されている。

額縁印刷１２３の外周の輪郭は、基板本体１２２の外周の輪郭と略等しく、内周の輪郭は、表示基板１０１における偏光板１０４の外周の輪郭と略等しい。額縁印刷１２３は、例えば、金属クロムを基板本体１２２の一方の面にスパッタリング蒸着させ、エッチングによって不要部分を除去することで形成される。

なお、本実施形態では、カバー基板としてタッチセンサ付き基板１２１を例に説明するが、本発明に係るカバー基板としては、タッチセンサ付き基板１２１に限定されず、例えば、ガラス材により形成された保護基板であってもよい。

［基板貼り合わせ装置］
次に、本実施形態の基板貼り合わせ装置１の構成について、図３〜図４を参照し説明する。
まず、図３を用いて、表示基板１０１及びタッチセンサ付き基板１２１を搬送する基板貼り合わせ装置１の搬送部２について説明する。
図３は、搬送部２の斜視図である。

搬送部２は、略長方形の平板状に形成された本体部２１と、本体部２１を移動又は回転させる搬送部動作機構（図示省略）と、を備えている。搬送部動作機構は、本体部２１おける短辺の略中央を通る軸線を中心に本体部２１を回転させる。

本体部２１は、一方の短辺から本体部における長手方向の略中央部まで切り欠かれた切欠部２２が形成されている。また、本体部２１の一面における切欠部２２の周囲には、弾性部材からなる筒状の吸着部２３が複数形成されている。吸着部２３の筒孔２４は、図示しない真空ポンプに接続されている。吸着部２３は、本体部２１の外周縁側に配置された吸着部２３ａと、吸着部２３ａよりも内側（切欠部２２側）に配置された吸着部２３ｂからなる。吸着部２３ｂは吸着部２３ａよりも本体部２１の一面から突出する方向の長さが短く形成されている。なお、以下の説明において、吸着部２３ａ、吸着部２３ｂを区別しない場合は、吸着部２３と称する。

搬送部２には、配線（図示省略）の一端が接続されている。この配線の他端は、後述する制御部１４（図８参照）に接続されている。制御部１４は、搬送部動作機構を駆動して、本体部２１を移動又は回転させる。また、真空ポンプを駆動して搬送部２に表示基板１０１及びタッチセンサ付き基板１２１を吸着保持させる。

図４Ａは基板貼り合わせ装置１の要部正面断面図を示し、図４Ｂは要部側面断面図を示している。なお、図４では、搬送部２の図示を省略している。また、基板貼り合わせ装置１を収容し、有機溶剤の拡散を防止するエンクロージャーの内底面３２のみを図示し、エンクロージャーのその他の構成の図示を省略している。基板貼り合わせ装置１が載置されるエンクロージャーの内底面３２に沿った一方向をＸ方向とし、この内底面３２に平行でＸ方向に直交する方向をＹ方向とする。また、Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向をＺ方向（上下方向）とする。

図４Ａに示すように基板貼り合わせ装置１は、支持フレーム４を備えている。支持フレーム４は、Ｘ方向に沿って延びる平板状の懸架部４１と、懸架部４１のＸ方向の両端部から下方へ延びる一対の脚部４２とを備えている。懸架部４１のＸ方向及びＹ方向の略中央部には、後述する保持部移動機構１２が固定されており、保持部移動機構１２は、後述する基板保持部１１を上下方向に移動可能に支持している。

脚部４２の下部は、エンクロージャーの内底面３２に固定されている。また、脚部４２の上部には、後述する上部材７の周壁部７２が固定されている。

また、基板貼り合わせ装置１は、上部材７と、下部材８と、下部材移動機構９と、を備えている。
上部材７と下部材８は、互いに当接することにより、密閉された内部空間である真空室１０ａ（図１８参照）を有する真空容器１０を形成する。

上部材７は、下部が開口した中空の直方体状に形成されており、四角形の板状に形成された上蓋部７１と、この上蓋部７１の四辺に連続して下方に延びる周壁部７２を有している。周壁部７２は、Ｘ方向に対向する壁片７２ａ，７２ｂと、Ｙ方向に対向する壁片７２ｃ，７２ｄと、を有している。

壁片７２ｃには、真空室１０ａを脱気するための排気口７３と真空室１０ａに外気を吸入するための吸気口７４が形成されている。排気口７３には排気口７３を開放又は閉止する排気弁７５（図８参照）が設けられ、吸気口７４には吸気口７４を開放又は閉止する吸気弁７６（図８参照）が設けられている。排気弁７５及び吸気弁７６には、配線（図示省略）の一端が接続されている。この配線の他端は、後述する制御部１４（図８参照）に接続されている。
吸気弁７６によって吸気口７４を開放すると、吸気口７４を介して、真空室１０ａとエンクロージャー内の空間とが連通する。

排気口７３には、排気管（図示省略）の一端部が接続されている。そして、排気管の他端部は、後述する真空ポンプ７７（図８参照）に接続されている。排気弁７５によって排気口７３を開放し、且つ、真空ポンプ７７が駆動すると、真空室１０ａの気体が排気口７３及び排気管を通って排気される。なお、排気口７３と吸気口７４は、壁片７２ｃに代えて、壁片７２ａ，７２ｂ，７２ｄのいずれかに形成してもよい。

上部材７の上蓋部７１には、本発明に係る保持部の一例として、基板保持部１１が設けられている。この基板保持部１１は、図示しないクランプ部で、タッチセンサ付き基板１２１を保持する。なお、クランプ部に代えて、基板保持部１１に剥離可能な粘着性を有する吸着シートを設けてタッチセンサ付き基板１２１を保持してもよい。

基板保持部１１は、タッチセンサ付き基板１２１の額縁印刷１２３が設けられていない側の平面をクランプ部で保持し、タッチセンサ付き基板１２１のＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向への移動を規制する。基板保持部１１は、タッチセンサ付き基板１２１を、タッチセンサ付き基板１２１の互いに対向する長辺がＸ方向に沿って延在するように保持する。

基板保持部１１は、タッチセンサ付き基板１２１を保持するクランプ部が設けられた保持板部１１１と保持板部１１１の略中央部から上方へ延びる筒状部１１２と、筒状部１１２の筒孔（図示省略）を上下方向に移動可能なシャフト１１３と、を備えている。シャフト１１３の上端部は、上蓋部７１を上下方向に貫通して、後述する保持部移動機構１２のピストンロッドに固定されている。シャフト１１３の下端部には、筒状部１１２における上端の内縁部と係合する略円板状の円板部（図示省略）が設けられている。円板部は、シャフト１１３が筒孔から抜けることを防止する。

保持部移動機構１２は、例えばエアシリンダから構成されており、支持フレーム４に固定されている。保持部移動機構１２における上蓋部７１の外面から突出する側には、配線（図示省略）の一端が接続されている。配線の他端は、後述する制御部１４（図８参照）に接続されている。保持部移動機構１２のピストンロッドの一端は、基板保持部１１のシャフト１１３の上端部に固定されている。保持部移動機構１２は、シャフト１１３を上下方向（Ｚ方向）に移動させることで、基板保持部１１を同方向に移動させる。なお、図示は省略するが、上部材の上蓋部７１には、一対のスタビライザーが、保持部移動機構１２を挟んで所定の距離を空けて、設けられている。スタビライザーの上部を構成する筒部の上端部は、上蓋部７１に固定されている。スタビライザーの下部を構成する円柱部の下端部は、基板保持部１１の保持板部１１１の上面に固定されている。円柱部の上端部は、筒部に入れ子状に連結されている。スタビライザーの円柱部は、エンクロージャーの内底面３２に対して保持板部１１１を水平に保つように、筒部の筒孔内を移動する。

下部材移動機構９は、エンクロージャー３の内底面３２に固定されている。下部材移動機構９は、下部材８をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及びＺ方向に延びる軸を中心としたθ方向へ移動又は回転させる（以下、単に移動という場合がある）。

下部材８は、上部が開口した中空の直方体状に形成されており、四角形の板状に形成された底部８１と、この底部８１の四辺に連続して上方に延びる周壁部８２を有している。周壁部８２の外周の輪郭は、上部材７における周壁部７２の外周の輪郭よりも小さく形成されている。また、周壁部８２の内周の輪郭は、上部材７における周壁部７２の内周の輪郭と略等しい大きさに形成されている。

周壁部８２の先端部には、シール部材８３が取り付けられている。シール部材８３は、上部材７に当接して密着し、周壁部８２の先端部と上部材７との間を密閉する。シール部材８３の材料としては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴムなどのゴム部材を適用することができる。

下部材移動機構９によって下部材８が移動し、上部材７とシール部材８３を介して当接すると、上部材７と下部材８との間に真空室１０ａ（図１８参照）が形成される。下部材８の底部８１には、板状体保持機構２００が設けられている。

次に、板状体保持機構２００について、図５及び図６を参照して説明する。図５は、板状体保持機構２００の斜視図である。図６は、図５のＡ矢視図である。
板状体保持機構２００は、表示基板１０１を下方から保持する。板状体保持機構２００は、支持部２１０と、基盤部２２０と、吸着部２３０と、を備える。

支持部２１０は、基盤部２２０を下方から支持する。支持部２１０は、四角形の平板状に形成された第１台座部２１１と、第１台座部２１１の略中央部に設けられた第２台座部２１２と、で構成されている。第１台座部２１１の四隅には、押圧部１３が設けられている。

第２台座部２１２は、一対の板ばね支持部２１３と、これらの板ばね支持部２１３に支持されている板ばね２１４と、板ばね２１４の上面に固定されている基盤支持部２１５と、で構成されている。
一対の板ばね支持部２１３は、第１台座部２１１の上面に固定されている。これら一対の板ばね支持部２１３は、第１台座部２１１におけるＸ方向の中央部に、Ｙ方向に所定の距離を空けて配置されている。板ばね支持部２１３は、金属製の角柱状に形成されている。

板ばね２１４は、金属製の矩形板状に形成され、互いに対向する長辺がＹ方向に沿って延在し、互いに対向する短辺がＸ方向に沿って延在している。板ばね２１４のＹ方向の両端部には、上下方向に貫通するねじ孔（図示省略）が設けられており、板ばね２１４は、ねじ孔を挿通するねじによって、板ばね支持部２１３の上面に固定されている。これによって、板ばね２１４は、板ばね支持部２１３に懸架されている。板ばね２１４の剛性は、上方から入力される力によって板ばね２１４がＹ方向に沿って延びる中心軸線Ｏを中心に弾性変形して捩れることを許容するように設定されている。板ばね２１４が中心軸線Ｏを中心に捩れると、板ばね２１４の上面に固定されている基盤支持部２１５が同軸を中心に図５の矢印Ｂ方向に傾斜する。

基盤支持部２１５は、板ばね接合部２１６と、基盤固定部２１７と、結合部２１８と、を有している。板ばね接合部２１６、基盤固定部２１７及び結合部２１８は、一体的に形成されている。

板ばね接合部２１６は、金属製の矩形板状に形成され、互いに対向する長辺がＹ方向に沿って延在し、互いに対向する短辺がＸ方向に沿って延在している。板ばね接合部２１６の下面は、板ばね２１４の略中央部の上面に固定されている。板ばね接合部２１６の長辺の長さ（Ｙ方向の長さ）は、板ばね２１４の長辺の長さよりも短く設定されている。

基盤固定部２１７は、金属製の矩形板状に形成され、互いに対向する長辺がＹ方向に沿って延在し、互いに対向する短辺がＸ方向に沿って延在している。基盤固定部２１７の長辺の長さ（Ｙ方向の長さ）は、板ばね接合部２１６の長辺の長さよりも長く、且つ、板ばね２１４の長辺の長さよりも短く設定されている。

結合部２１８は、Ｙ方向に直交する２つの平面を有した板状に形成されており、基盤固定部２１７の下面から下方に延びて板ばね接合部２１６の上面に連続している。
結合部２１８は、板ばね接合部２１６及び基盤固定部２１７よりも剛性が低く設定されており、弾性変形が可能である。結合部２１８が弾性変形することにより、基盤固定部２１７は、長辺がＹ方向に対して傾くように傾斜する。

結合部２１８の高さは、結合部２１８の弾性変形によって基盤固定部２１７が傾斜することが、基盤固定部２１７が結合部２１８の基端を通りＸ軸に沿って延びる軸を中心に図５の矢印Ｃ方向に傾斜することとほぼ等しくなるような高さに設定されている。したがって、結合部２１８の弾性変形によって基盤固定部２１７が傾斜しても、後述するように基盤固定部２１７に固定されている基盤部２２０は、水平方向の位置を変化することなく、基盤固定部２１７の傾斜に伴って、傾斜する。

基盤部２２０は、樹脂（例えば、ＰＥＴ樹脂やポリカーカーボネート）製の矩形板状に形成され、互いに対向する長辺がＸ方向に沿って延在し、互いに対向する短辺がＹ方向に沿って延在している。基盤部２２０の短辺の長さ（Ｙ方向の長さ）は、基盤固定部２１７の長辺の長さと等しく設定されている。

基盤部２２０の下面におけるＸ方向の中央部は、基盤固定部２１７の上面に、接着剤やねじによって固定されている。これによって、基盤部２２０は、Ｘ軸方向に沿って延びる軸及びＹ軸方向に沿って延びる軸を中心に、支持部２１０に傾斜可能に支持されている。なお、支持部２１０は、基盤部２２０がＸ方向、Ｙ方向及びθ方向に移動することを規制している。

基盤部２２０の板厚方向の剛性は、表示基板１０１の剛性よりも弱く設定されている。また、基盤部２２０の板厚方向のヤング率は、板状体保持機構２００が保持する基板、本実施形態では表示基板１０１のヤング率よりも低く設定されている。

基盤部２２０は、Ｘ方向の中央部からＸ方向の両端部に向かうにつれて上方へ反る（以下、単に上方へ反るという場合がある）ように形成されている。基盤部２２０の反り量は、板状体保持機構２００が保持する表示基板１０１の最大反り量に等しく設定されている。後述するように、基盤部２２０に、互いに対向する長辺がＸ方向に沿って延在するように載置される表示基板１０１は、長手方向（Ｘ方向）の中央部から同方向の両端部に向かうにつれて、上方又は下方に反りやすい。表示基板１０１の最大反り量とは、表示基板１０１の物性や設計時の実験データなどに基づいて予め算出した表示基板１０１の反り量の予測値における最大値である。本実施形態の最大反り量は、表示基板１０１が長手方向の中央部から同方向の両端部に向かうにつれて上方へ反るときの反り量を算出した。

吸着部２３０は、絶縁被膜中に印加電極を封入した矩形状の静電チャックシートである。吸着部２３０の互いに対向する長辺はＸ方向に沿って延在し、互いに対向する短辺がＹ方向に沿って延在している。吸着部２３０の下面は、基盤部２２０の上面に接着剤によって固定されている。吸着部２３０は、弾性を有し、基盤部２２０の弾性変形に倣って弾性変形する。吸着部２３０の印加電極は後述する制御部１４（図８参照）に接続されている。吸着部２３０は、制御部１４によって制御され、基盤部２２０に載置された表示基板１０１を静電吸着する。

基盤部２２０の上面には、表示基板１０１が吸着部２３０を介して載置される。基盤部２２０における表示基板１０１に対向する面の面積は、表示基板１０１の基盤部２２０に対向する面の面積よりも小さい。このため、基盤部２２０は、表示基板１０１の中央部を含む所定の領域で表示基板１０１に対面し、表示基板１０１の外縁部には対面しない。
板状体保持機構２００は、下部材移動機構９による下部材８の移動に伴って、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及びθ方向へ移動する。

次に、本実施形態の押圧部１３の構成について、図７を参照して説明する。図７は押圧部１３の構成を示す図である。
押圧部１３は、ボイスコイルモータ１３１と、押圧部材１３２と、を有している。

ボイスコイルモータ１３１は、コイル１３３と、コイル１３３の周囲に配置された磁石１３４と、シャフト１３５と、を備えている。シャフト１３５は、例えば鉄によって形成され、基部１３６及び円柱部１３７を有している。基部１３６は略円形の平板状に形成され、円柱部１３７は基部１３６の略中央部から延びている。円柱部１３７は、コイル１３３の内側を、コイル１３３の中心軸線に沿って挿通している。円柱部１３７の先端部には、押圧部材１３２が接合されている。押圧部材１３２は、弾性部材、例えばゴムや樹脂によって、略円柱状に形成される。そして、押圧部材１３２の先端部は、球面に形成されている。

コイル１３３に電流が流れると、流れる電流の量及び電流の向きに対応して、シャフト１３５及び押圧部材１３２は上方又は下方に移動する。ボイスコイルモータ１３１には、配線（図示省略）の一端が接続されている。この配線の他端は、後述するサーボドライバ１６（図８参照）に接続されている。

［基板貼り合わせ装置の制御系］
次に、基板貼り合わせ装置１の制御系について、図８を参照して説明する。
図８は、貼り合わせ装置１の制御系を示すブロック図である。

図８に示すように、基板貼り合わせ装置１は、制御部１４を備えている。この制御部１４は、例えば、ＣＰＵ（中央演算処理装置）と、ＣＰＵが実行するプログラム等を記憶するためのＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）とを有する。

制御部１４は、搬送部２と、基板保持部１１と、下部材移動機構９と、吸着部２３０と、に電気的に接続されている。また、制御部１４は、排気弁７５と、吸気弁７６と、圧力センサ１５と、真空ポンプ７７と、に電気的に接続されている。また、保持部移動機構１２と、各押圧部１３のサーボドライバ１６と、アナログ／デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器と称する）１７と、に電気的に接続されている。

制御部１４は、搬送部２の搬送部動作機構の駆動を制御して、搬送部２の本体部２１をＸ方向、Ｙ方向及びθ方向へ移動させ、真空ポンプによって表示基板１０１又はタッチセンサ付き基板１２１を吸着保持させる。また、制御部１４は、表示基板１０１又はタッチセンサ付き基板１２１を吸着保持した搬送部２の本体部２１をＸ方向、Ｙ方向及びθ方向へ移動させて、表示基板１０１又はタッチセンサ付き基板１２１を水平方向の所定の位置に配置する。具体的には、制御部１４は、予め記憶された位置データに基づいて搬送部２の本体部２１を移動させ、表示基板１０１又はタッチセンサ付き基板１２１を所定の位置に配置する。なお、基板貼り合わせ装置１に各種センサ、例えばフォトセンサや押圧センサを設けて、制御部１４が、これらのセンサから出力される信号に基づいて、表示基板１０１又はタッチセンサ付き基板１２１を所定の位置に配置してもよい。

制御部１４は、吸着部２３０の印加電極への電圧の印加を制御することによって吸着部２３０の吸着動作を制御する。吸着部２３０は、搬送部２によって所定の位置に配置された表示基板１０１を制御部１４の制御に応じて静電吸着する。
基板保持部１１は、制御部１４に制御されてクランプ部を動作させ、搬送部２によって所定の位置に配置されたタッチセンサ付き基板１２１を保持する。

制御部１４は、下部材移動機構９の駆動を制御して、下部材８を所定の初期位置から上方へ移動（上昇）させて、上部材７に当接させる。これによって、上部材７と下部材８によって、真空容器１０を形成させる。

制御部１４は、排気弁７５及び吸気弁７６の動作を制御して、排気口７３及び吸気口７４を閉止又は開放する。例えば制御部１４は、排気弁７５及び吸気弁７６を駆動して、排気口７３及び吸気口７４を、完全に開放した開放状態と、開放状態と比較して開放量が小さい少量開放状態と、完全に閉止した閉止状態と、に設定する。なお、少量開放状態における排気口７３及び吸気口７４の開放量は任意に設定可能である。

圧力センサ１５は、第１台座部２１１に設けられている。圧力センサ１５は、上部材７と下部材８によって形成された真空容器１０の真空室１０ａ（図１８参照）の気圧を検出し、検出結果を制御部１４に出力する。

真空ポンプ７７は、制御部１４に駆動を制御され、排気口７３を介して、真空容器１０の真空室１０ａの空気を吸引する。これによって、真空室１０ａが脱気される。制御部１４は、圧力センサ１５の検出結果に基づいて、排気弁７５及び吸気弁７６並びに真空ポンプ７７を駆動して、真空室１０ａを所定の真空度に設定する。なお、所定の真空度は、大気圧よりも低い値、例えば１０〜１００Ｐａに設定されている。

制御部１４は、保持部移動機構１２の駆動を制御し、基板保持部１１をＺ方向へ移動させる。制御部１４は、タッチセンサ付き基板１２１を保持した基板保持部１１を真空室１０ａ内で下降させる。これによって、真空室１０ａが所定の真空度に設定された真空状態において、基板保持部１１に保持されたタッチセンサ付き基板１２１と板状体保持機構２００に支持された表示基板１０１とを、当接させる。

Ａ／Ｄ変換器１７は増幅器１８に接続されている。増幅器１８は変位検出センサ（検出
部）１９に接続されている。

変位検出センサ１９は、第１台座部２１１に設けられた各押圧部１３におけるボイスコイルモータ１３１の近傍に設けられている。各変位検出センサ１９は、各ボイスコイルモータ１３１の基部１３６が上下方向に移動することによって変化する電圧を増幅器１８に出力する。本実施形態において、変位検出センサ１９の出力電圧は、基部１３６と変位検出センサ１９とが最も接近しているときに最大になる。また、この出力電圧は、基部１３６が上昇して変位検出センサ１９から離れるにつれて小さくなり、基部１３６と変位検出センサ１９とが最も離れたときに最小となる。

増幅器１８は、変位検出センサ１９から出力された電圧を増幅する。Ａ／Ｄ変換器１７は、増幅された電圧に基づいて、デジタル信号を生成し、生成したデジタル信号を制御部１４に送信する。

各サーボドライバ１６は、制御部１４によって動作を制御され、制御部１４によって指示された電流の向き及び電流量で押圧部１３のボイスコイルモータ１３１を駆動する。制御部１４は、Ａ／Ｄ変換器１７から送信されたデジタル信号に基づいて、電流の向き及び電流量を決定し、決定した電流の向き及び電流量でボイスコイルモータ１３１を駆動させるよう各サーボドライバ１６に指示信号を送信する。すなわち、制御部１４は、各押圧部１３の駆動を制御する。

［基板貼り合わせ装置の動作］
次に、基板貼り合わせ装置１及び板状体保持機構２００の動作及び作用について、図９〜図２３を参照して説明する。図９〜図２３は、基板貼り合わせ装置１及び板状体保持機構２００の動作及び作用を説明する説明図である。
まず、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１を用意する。そして、不図示の樹脂塗布部によって、タッチセンサ付き基板１２１の額縁印刷１２３が形成されている面における額縁印刷１２３の内側に紫外線硬化樹脂が塗布される。

次に、制御部１４は、図９に示すように、搬送部２の本体部２１に表示基板１０１を吸着保持させる。具体的には、まず、表示基板１０１が、図示しないアームによって本体部２１の切欠部２２を覆うように載置される。このとき、表示基板１０１のフレーム１０３側の面が吸着部２３ｂと当接し、偏光板１０４が取り付けられた面が上方を向いている。次に、制御部１４が搬送部２に接続されている真空ポンプを駆動して吸着部２３ｂの筒孔２４を負圧にすることによって、表示基板１０１を搬送部２に吸着保持させる。

次に、制御部１４は、搬送部２の搬送部動作機構を制御して本体部２１を図９に示す状態で移動させて、表示基板１０１を所定の位置に配置する。所定の位置に配置された表示基板１０１は、板状体保持機構２００における基盤部２２０の上方に位置している。なお、制御部１４は下部材移動機構９を制御して、下部材８を上部材７に対して上下方向に所定の距離を空けた初期位置に予め配置しておく。

次に、制御部１４は、図１０に示すように、表示基板１０１を基盤部２２０の上面に載置させる。表示基板１０１は、互いに対向する長辺がＸ方向に沿って延在するように基盤部２２０に載置される。制御部１４は、基盤部２２０の上面に固定されている吸着部２３０を制御し、吸着部２３０に表示基板１０１を静電吸着させる。

ここで、表示基板１０１を板状体保持機構２００の基盤部２２０上に載置するときの板状体保持機構２００の作用について、図１１〜図１４を用いて説明する。図１１は反りが生じていない表示基板１０１を板状体保持機構２００の基盤部２２０に載置した状態を示す説明図である。図１２は上方への反り量が最大反り量である表示基板１０１を板状体保持機構２００の基盤部２２０に載置した状態を示す説明図である。図１３は上方への反り量が最大反り量に満たない表示基板１０１を板状体保持機構２００の基盤部２２０に載置した状態を示す説明図である。図１４は下方へ反った表示基板１０１を板状体保持機構２００の基盤部２２０に載置した状態を示す説明図である。なお、図１１〜図１４において板状体保持機構２００及び表示基板１０１以外の部材の図示は省略している。

まず、反りが生じていない表示基板１０１を板状体保持機構２００の基盤部２２０に載置する際の作用について図１１を参照して説明する。上述のように基盤部２２０は上方に反っており、基盤部２２０の上面には、吸着部２３０が固定されているので、搬送部２によって所定の位置に配置された表示基板１０１の下面が、まず基盤部２２０のＸ方向における両端部上の、吸着部２３０に当接する。その後、搬送部２が表示基板１０１を基盤部２２０に吸着部２３０を介して載置すると、表示基板１０１の荷重が、吸着部２３０を介して、基盤部２２０のＸ方向の両端部に加わって、基盤部２２０が表示基板１０１に押圧される。上述のように、基盤部２２０の板厚方向の剛性は、表示基板１０１の剛性よりも弱く設定されている。また、基盤部２２０の板厚方向のヤング率は、表示基板１０１のヤング率よりも低く設定されている。このため、図１１に示すように、基盤部２２０が表示基板１０１の下面の形状に倣うように弾性変形して、基盤部２２０の上面が表示基板１０１の下面に吸着部２３０を介して密着する。

次に、上方へ反った、すなわち表示基板１０１の互いに対向する短辺側が中央部よりも上方に位置している、表示基板１０１を板状体保持機構２００の基盤部２２０上に載置する際の作用について図１２及び図１３を用いて説明する。上述のように基盤部２２０の反り量は最大反り量に等しく設定されている。このため、表示基板１０１の上方への反り量が最大反り量の場合は、図１２に示すように、基盤部２２０が弾性変形することなく、基盤部２２０の上面が所定の位置に配置された表示基板１０１の下面に吸着部２３０を介して密着する。

また、表示基板１０１の上方への反り量が最大反り量に満たない場合は、搬送部２によって所定の位置に配置された表示基板１０１の下面は、まず基盤部２２０のＸ方向における両端部上の吸着部２３０に当接する。その後、搬送部２が表示基板１０１を基盤部２２０に吸着部２３０を介して載置すると、表示基板１０１の荷重が吸着部２３０を介して基盤部２２０のＸ方向の両端部に加わって、基盤部２２０が表示基板１０１に押圧される。このため、図１３に示すように、基盤部２２０が表示基板１０１の下面の形状に倣うように弾性変形して、基盤部２２０の上面が表示基板１０１の下面に吸着部２３０を介して密着する。

次に、下方へ反った、すなわち表示基板１０１の対向する短辺側が中央部よりも下方に位置している、表示基板１０１を板状体保持機構２００の基盤部２２０上に載置する際の作用について図１４を参照して説明する。搬送部２によって所定の位置に配置された表示基板１０１の下面は、まず基盤部２２０のＸ方向における両端部上の吸着部２３０に当接する。その後、搬送部２が表示基板１０１を基盤部２２０に吸着部２３０を介して載置すると、表示基板１０１の荷重が吸着部２３０を介して基盤部２２０のＸ方向の両端部に加わって、基盤部２２０が表示基板１０１に押圧される。このため、基盤部２２０が表示基板１０１の下面の形状に倣うように、すなわち基盤部２２０のＸ方向における両端部が下方に反るように弾性変形する。そして、図１４に示すように、基盤部２２０の上面が表示基板１０１の下面に吸着部２３０を介して密着する。

表示基板１０１を板状体保持機構２００の基盤部２２０に載置した後、制御部１４は、吸着部２３０を制御して、表示基板１０１を静電吸着させる。その後、図１５Ａに示すように、制御部１４は、搬送部２の本体部２１を紫外線硬化樹脂が塗布されたタッチセンサ付き基板１２１が載置されているパレットＰの近傍に移動させる。そして、制御部１４は、搬送部２を吸着部２３が設けられた一面が下面となるように回転させる。なお、図１５Ａでは、基板本体１２２の紫外線硬化樹脂が塗布されている領域を網掛けで示している。

次に、制御部１４は、搬送部２を図１５Ａの矢印方向に移動させてタッチセンサ付き基板１２１の上方に配置する。次に、制御部１４は、搬送部２の本体部２１を下降させ、吸着部２３ａを基板本体１２２の紫外線硬化樹脂が塗布されていない箇所、すなわち額縁印刷１２３が形成されている箇所に当接させる。そして、制御部１４は、搬送部２の本体部２１に接続されている真空ポンプを駆動して吸着部２３ａの筒孔２４を負圧にする。これによって、搬送部２の本体部２１にタッチセンサ付き基板１２１を吸着保持させる。

次に、制御部１４は、搬送部２を図１５Ｂの矢印方向に回転させて、図１５Ｂに示すように吸着部２３が設けられた一面を上方に向ける。これによって、タッチセンサ付き基板１２１の紫外線硬化樹脂が塗布された面が下方に向く。なお、図１５Ｃに示すように、吸着部２３ｂは吸着部２３ａよりも本体部２１の一面から突出する方向の長さが短く形成されているので、吸着部２３ｂは基板本体１２２の紫外線硬化樹脂が塗布されている箇所に当接しない。なお、図１５Ｃにおいても、基板本体１２２の紫外線硬化樹脂が塗布されている領域を網掛けで示している。
そして、制御部１４は、搬送部２の本体部２１を移動させて、タッチセンサ付き基板１２１を所定の位置に配置する。所定の位置に配置されたタッチセンサ付き基板１２１は、基板保持部１１の下方に位置している。なお、制御部１４は、保持部移動機構１２を駆動して、上部材７における周壁部７２の下端部よりも下方の位置に基板保持部１１を予め配置しておく。

次に、制御部１４は、図１６に示すように、基板保持部１１にタッチセンサ付き基板１２１を保持させる。タッチセンサ付き基板１２１は、互いに対向する長辺がＸ方向に沿って延在するように、基板保持部１１に保持される。これによって、タッチセンサ付き基板１２１の紫外線硬化樹脂が塗布された面は、表示基板１０１の偏光板１０４が取り付けられた面と、対向する。

次に、制御部１４は、図１７に示すように、保持部移動機構１２を駆動して基板保持部１１を上昇させてタッチセンサ付き基板１２１を上部材７の内側に配置する。

次に、制御部１４は、図１８に示すように、下部材移動機構９を駆動して下部材８を上昇させる。これによって、下部材８が上部材７に当接し、上部材７と下部材８は、真空容器１０を形成する。

次に、制御部１４は、吸気弁７６を駆動して、吸気口７４を閉止状態に設定する。また、排気弁７５を駆動して、排気口７３を少量開放状態に設定し、真空ポンプ７７を駆動して、真空室１０ａの脱気（真空引き）を開始する。制御部１４は、脱気を開始後、圧力センサ１５によって検出された真空室１０ａの圧力が所定の圧力よりも低くなると、排気弁７５を駆動して、排気口７３を全開状態に設定する。これによって、真空室１０ａの脱気の進行が早まる。

そして、制御部１４は、真空室１０ａが所定の真空度に設定されたとき、真空ポンプ７７の駆動を停止する。これによって、制御部１４は、真空室１０ａを所定の真空度に設定すること、すなわち真空容器１０内を真空状態に設定することができる。また、まず排気口７３を少量開放状態に設定することで、真空室１０ａの圧力が急激に低下することを防止する。これによって多層状に形成されている表示基板１０１における層間に残留した空気の急激な膨張によって表示基板１０１が壊れることを防止することができる。また、真空室１０ａの圧力が所定の圧力よりも低くなると、排気口７３を全開状態に設定して真空室１０ａの脱気の進行が早めるので、真空状態にするための所用時間を短縮することができる。

次に、制御部１４は、図１９に示すように、保持部移動機構１２を駆動して基板保持部１１を下降させる。具体的には、制御部１４は、保持部移動機構１２を駆動してシャフト１１３を所定の距離分下降させる。この所定の距離は、下降前の基板保持部１１に保持されたタッチセンサ付き基板１２１と板状体保持機構２００に保持された表示基板１０１の間の距離よりも長く設定されている。

このため、シャフト１１３が所定の距離分下降する前に、タッチセンサ付き基板１２１と表示基板１０１とが当接し、両基板１０１，１２１は貼り合わせ位置に配置される。当接後、シャフト１１３の円板部と筒状部１１２との係合が解除され、シャフト１１３は、筒状部１１２の筒孔内を下方に移動して、所定の距離分駆動した後に停止する。

また、両基板１０１，１２１が貼り合わせ位置に配置された後、基板保持部１１の保持板部１１１及び筒状部１１２、並びに、基板保持部１１が保持するタッチセンサ付き基板１２１の荷重は、表示基板１０１にかかる。この荷重によって、タッチセンサ付き基板１２１と表示基板１０１とが、両基板１０１，１２１間に紫外線硬化樹脂を介在した状態で貼り合わされる。なお、制御部１４は、真空室１０ａの脱気と並行して保持部移動機構１２を駆動して基板保持部１１を下降させてもよい。

ここで、本実施形態の板状体保持機構２００における基盤部２２０上に載置した表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１とを貼り合わせる際の板状体保持機構２００の作用について、図２０〜図２２を用いて説明する。
図２０は、板状体保持機構２００の基盤部２２０に載置された上方に反った表示基板１０１にタッチセンサ付き基板１２１を貼り合わせる際の板状体保持機構２００の作用を説明するための図である。図２１は、板状体保持機構２００の基盤部２２０に載置された下方に反った表示基板１０１にタッチセンサ付き基板１２１を貼り合わせる際の板状体保持機構２００の作用を説明するための図である。

まず、上方に反った表示基板１０１にタッチセンサ付き基板１２１を貼り合わせる際の作用について説明する。図２０Ａに示すように、基板保持部１１に保持され貼り合わせ位置に移動したタッチセンサ付き基板１２１の下面は、表示基板１０１のＸ方向における両端部に当接する。

タッチセンサ付き基板１２１などの荷重は、表示基板１０１のＸ方向における両端部に加わり、図２０Ｂに示すように、表示基板１０１はタッチセンサ付き基板１２１の下面の形状に倣うように弾性変形する。そして、表示基板１０１の上面がタッチセンサ付き基板１２１の下面に密着する。また、表示基板１０１の弾性変形に伴って、基盤部２２０が弾性変形し、基盤部２２０の上面が表示基板１０１の下面に密着した状態を維持する。なお、第１台座部２１１に第２台座部２１２を上下方向に移動させる台座部移動機構を設けてもよい。この台座部移動機構が第２台座部２１２を上方へ移動させることによって、表示基板１０１及び基盤部２２０を弾性変形させて、表示基板１０１の上面をタッチセンサ付き基板１２１の下面に密着させることができる。

そして、制御部１４は、押圧部１３の押圧部材１３２を上昇させる。これによって、押圧部１３の押圧部材１３２が表示基板１０１の四隅を押し上げ、表示基板１０１の四隅をタッチセンサ付き基板１２１に確実に当接させる。なお、制御部１４の押圧部１３の制御については後述する。

次に、下方に反った表示基板１０１にタッチセンサ付き基板１２１を貼り合わせる際の作用について説明する。図２１Ａに示すように、基板保持部１１に保持されて貼り合わせる位置に移動したタッチセンサ付き基板１２１の下面は、まず表示基板１０１のＸ方向における中央部に当接する。

タッチセンサ付き基板１２１などの荷重は、表示基板１０１のＸ方向における中央部に加わる。このため、表示基板１０１はタッチセンサ付き基板１２１の下面に倣うように弾性変形する。ここで、表示基板１０１の下方への反り量が大きい場合、上記荷重による表示基板１０１の弾性変形のみでは、図２１Ａに示すように、表示基板１０１のＸ方向の両端部とタッチセンサ付き基板１２１のＸ方向の両端部とが当接しない箇所が生じる可能性がある。そこで、本実施形態の板状体保持機構２００では、図２１Ｂに示すように、押圧部１３の押圧部材１３２が表示基板１０１の四隅を押し上げる。このため、表示基板１０１を弾性変形させて、表示基板１０１のＸ方向の両端部とタッチセンサ付き基板１２１のＸ方向の両端部とを当接させることができる。これによって、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１が密着する。また、表示基板１０１の弾性変形に伴って、基盤部２２０が弾性変形し、基盤部２２０の上面が表示基板１０１の下面に密着した状態を維持する。

押圧部１３の押圧部材１３２が表示基板１０１の四隅を押し上げる際の基板貼り合わせ装置１の動作を具体的に説明する。まず、制御部１４は、押圧部１３の押圧部材１３２を上昇させるために、サーボドライバ１６（図８参照）にボイスコイルモータ１３１の駆動を、供給する電流の向き及び電流量を指定して指示する。サーボドライバ１６は、指定された電流の向き及び電流量に従って、ボイスコイルモータ１３１を駆動させて、ボイスコイルモータ１３１のシャフト１３５（図７参照）及び押圧部材１３２を上昇させる。

制御部１４は、シャフト１３５及び押圧部材１３２の移動に伴って、変化する変位検出センサ１９（図８参照）の出力電圧を、増幅器１８及びＡ／Ｄ変換器１７を介して、デジタル信号として受信する。

そして、変位検出センサ１９の出力電圧が変化していない場合は、前回指示した電流量ではシャフト１３５が上昇しなかったと考えられるので、前回指示した電流量よりも大量の電流を流すようにサーボドライバ１６に指示する。

一方、変位検出センサ１９の出力電圧が変化していた（小さくなっていた）場合は、シャフト１３５及び押圧部材１３２を継続して上昇させるために前回指示した電流量の電流を流すようにサーボドライバ１６に指示する。

各押圧部１３のシャフト１３５及び押圧部材１３２が上昇すると、押圧部材１３２は、表示基板１０１の四隅に下方から当接する。そして、押圧部材１３２は、表示基板１０１の四隅を上方に押し上げて、タッチセンサ付き基板１２１の四隅に当接させる。これによって、両基板１０１，１２１の外縁部が当接する。

表示基板１０１の四隅とタッチセンサ付き基板１２１の四隅とが当接すると、押圧部材１３２及びシャフト１３５の上昇が規制される。このため、以降は変位検出センサ１９の出力電圧が一定になり、制御部１４がサーボドライバ１６に指示する電流量が、増加し続ける。したがって、電流量の所定時間における変化量が大きくなる。

制御部１４は、サーボドライバ１６へボイスコイルモータ１３１の駆動を指示する毎に電流量の変化量を監視し、一定時間における電流値の変化割合が所定の閾値を超えたか否かを判定する。

そして、変化量が所定の閾値を超えた場合は、サーボドライバ１６にボイスコイルモータ１３１へ供給する電流の量を、上記監視の電流値の変化割合の急変する直前の電流値に固定する。すなわちボイスコイルモータ１３１の駆動を、両基板が接触するための、最小限の力での押し当て制御となるように指示する。これによって、両基板１０１，１２１が当接した後に表示基板１０１の四隅を必要以上に押圧することはない。したがって、紫外線硬化樹脂が両基板１０１，１２１間からはみ出ることを防止することができる。

次に、表示基板１０１又はタッチセンサ付き基板１２１の板厚が均一でない場合の作用について図２２を参照して説明する。図２２は、表示基板１０１の板厚が均一でない場合の作用を説明するための図である。

上述したように表示基板１０１及びタッチセンサ付き基板１２１は、複数の部材が積層された多層構造となっているため、板厚が均一でない場合がある。例えば、図２２Ａに示すように、表示基板１０１のＸ方向における一端部の板厚が他端部の板厚よりも厚い場合がある。この場合、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１との貼り合わせ時に、表示基板１０１の他端部側とタッチセンサ付き基板１２１との間に隙間が生じてしまう可能性がある。そこで、本実施形態の板状体保持機構２００では、上述のように、支持部２１０が、基盤部２２０を、Ｘ軸方向に沿って延びる軸及びＹ軸方向に沿って延びる軸を中心に傾斜可能に、支持している。このため、貼り合わせ位置に配置されたタッチセンサ付き基板１２１が表示基板１０１のＸ方向の一端部に当接した後、タッチセンサ付き基板１２１などの荷重によって、図２２Ｂに示すように基盤部２２０がＹ方向に沿って延びる軸を中心に傾斜する。これによって、基盤部２２０に載置されている表示基板１０１の上面と、タッチセンサ付き基板１２１の下面と、を平行にさせ、密着させることができる。

そして、制御部１４は、押圧部１３の押圧部材１３２が表示基板１０１の四隅を押し上げ、表示基板１０１の四隅をタッチセンサ付き基板１２１に確実に当接させる。なお、制御部１４の押圧部１３の制御については省略する。

表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１とを密着させた後、制御部１４は、排気弁７５を駆動して、排気口７３を閉止状態に設定する。また、吸気弁７６を駆動して、吸気口７４を少量開放状態に設定し、吸気口７４からエンクロージャー内の空気を真空室１０ａに吸入する。制御部１４は、空気の吸入を開始した後、圧力センサ１５によって検出された真空室１０ａの圧力が所定の圧力よりも高くなると、吸気弁７６を駆動して吸気口７４を全開状態に設定する。これによって、吸入の進行が早まる。

真空室１０ａの圧力が大気圧と等しくなると、両基板１０１，１２１間の内側に隙間が生じていた場合、上述のとおり、この隙間は閉空間となっているので、この隙間に周囲の紫外線硬化樹脂が吸引され、隙間をつぶすことができる。これによって、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１を貼り合わせた基板組立体１５０の組み立てが完了する。

次に、制御部１４は、基板保持部１１によるタッチセンサ付き基板１２１の保持を開放する。続いて、図２３に示すように、制御部１４は、下部材移動機構９を駆動して下部材８を初期位置に下降させる。

その後、制御部１４は、搬送部２を駆動し、基板組立体１５０を樹脂硬化部（図示省略）に搬送する。樹脂硬化部は、供給された基板組立体１５０の紫外線硬化樹脂を硬化させる。

本実施形態の基板貼り合せ装置１では、基盤部２２０が表示基板１０１の下面の形状に倣って弾性変形する。このため、表示基板１０１の反りの有無及び反りの方向に関らず、表示基板の１０１の下面と基盤部２２０の上面とを吸着部２３０を介して密着させることができる。このため、表示基板１０１と吸着部２３０との間に隙間が生じることを防止できる。したがって、吸着部２３０は、表示基板１０１を確実に静電吸着することができる。これによって、板状体保持機構２００で表示基板１０１を安定して保持することができる。

また、本実施形態の基板貼り合わせ装置１では、表示基板１０１の反りの有無及び反りの方向に関らず、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１とを密着させて貼り付けることができる。

また、本実施形態の基板貼り合わせ装置１では、支持部２１０が、Ｘ軸方向に沿って延びる軸及びＹ軸方向に沿って延びる軸を中心に傾斜可能に、基盤部２２０を支持している。このため、両基板１０１，１２１又はいずれかの基板の板厚が均一でない場合に、基盤部２２０は、タッチセンサ付き基板１２１などの荷重によって、両基板１０１，１２１を合わせた板厚の厚い側が低くなるように傾斜する。このため、表示基板１０１の上面をタッチセンサ付き基板１２１の下面に対して平行にすることができる。これによって、表示基板１０１の上面と、タッチセンサ付き基板１２１の下面と、の間に隙間が生じ難くなり、両基板１０１，１２１の密着度を高めることができる。

また、本実施形態の基板貼り合わせ装置では、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１の貼り合わせ時において、押圧部材１３２は、表示基板１０１の四隅を上方に押し上げて、タッチセンサ付き基板１２１の四隅に当接させる。これによって、両基板１０１，１２１の外縁部が紫外線硬化樹脂を介して当接し、両基板１０１，１２１の外縁部が離間する離間箇所の発生を防止することができる。このため、紫外線硬化樹脂が介在した両基板１０１，１２１間の内側に隙間が生じていた場合でも、両基板１０１，１２１の外縁部が当接することで、この隙間は閉空間となる。したがって、真空室１０ａの圧力が大気圧と等しくなると、この隙間に周囲の紫外線硬化樹脂が吸引され、隙間をつぶすことができる。このため、両基板１０１，１２１の貼り合わせを、両基板１０１，１２１間に気泡を生じさせることなく、高精度に行うことができる。

＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態に係る基盤貼り合わせ装置の板状体保持機構３００について、図２４及び図２５を参照して説明する。図２４は、第２の実施形態に係る板状体保持機構３００の支持部３０１を示す斜視図である。図２５は、第２の実施形態に係る板状体保持機構３００の支持部３０１の分解斜視図である。

図２４及び図２５では、第１の実施形態と共通の部材には、同一の符号を付し、説明を省略する。第２の実施形態に係る板状体保持機構３００は、台座接合部３０４を有している点で、第１の実施形態に係る板状体保持機構２００とは、異なる。

板状体保持機構３００は、表示基板１０１を下方から保持する。この板状体保持機構３００は、支持部３０１と、図２４及び図２５では図示を省略する基盤部２２０及び吸着部２３０を備える。
支持部３０１は、基盤部２２０を下方から支持する。支持部３０１は、四角形の平板状に形成された第１台座部３０２と、第１台座部３０２の略中央部に設けられた第２台座部３０３と、で構成されている。第１台座部３０２の四隅には、押圧部１３が設けられている。

第２台座部３０３は、台座接合部３０４と、基盤支持部３０９と、で構成されている。
台座接合部３０４は、接合部３０５と、連結部３０６と、固定部３０７と、一対のコイルばね３０８と、を有している。接合部３０５、連結部３０６及び固定部３０７は、一体的に形成されている。

接合部３０５は、金属製の矩形板状に形成され、互いに対向する長辺がＸ方向に沿って延在し、互いに対向する短辺がＹ方向に沿って延在している。接合部３０５の下面は、第１台座部３０２の略中央部の上面に固定されている。

固定部３０７は、金属製の矩形板状に形成され、互いに対向する長辺がＸ方向に沿って延在し、互いに対向する短辺がＹ方向に沿って延在している。固定部３０７の長辺の長さ（Ｘ方向の長さ）は、接合部３０５の長さと略等しく設定されている。

連結部３０６は、Ｘ方向に直交する２つの平面を有した板状に形成されており、固定部３０７の下面から下方に延びて接合部３０５の上面に連続している。
連結部３０６は、接合部３０５及び固定部３０７よりも剛性が低く設定されており、弾性変形が可能である。連結部３０６が弾性変形することにより、固定部３０７は、長辺がＹ方向に対して傾くように傾斜する。

一対のコイルばね３０８は、接合部３０５と固定部３０７との間に連結部３０６を挟んで設けられ、固定部３０７が水平を保つように固定部３０７を上方へ付勢している。一対のコイルばね３０８は、コイルばね３０８の付勢力よりも大きな力が固定部３０７に入力され、連結部３０６が弾性変形して固定部３０７が傾斜すると、この傾斜に伴って伸縮する。

連結部３０６の高さは、連結部３０６の弾性変形によって固定部３０７が傾斜することが、固定部３０７が連結部３０６の基端を通りＹ軸に沿って延びる軸を中心に傾斜することとほぼ等しくなるような高さに設定されている。

基盤支持部３０９は、接合部３１０と、結合部３１１と、基盤固定部３１２と、を有している。接合部３１０、結合部３１１及び基盤固定部３１２は、一体的に形成されている。

接合部３１０は、金属製の矩形板状に形成され、互いに対向する長辺がＹ方向に沿って延在し、互いに対向する短辺がＸ方向に沿って延在している。接合部３１０の下面は、台座接合部３０４の固定部３０７のＸ方向における略中央部の上面に固定されている。接合部３１０の長辺の長さは、台座接合部３０４の固定部３０７の短辺の長さに略等しく設定されている。

基盤固定部３１２は、金属製の矩形板状に形成され、互いに対向する長辺がＹ方向に沿って延在し、互いに対向する短辺がＸ方向に沿って延在している。基盤固定部３１２の長辺の長さ（Ｙ方向の長さ）は、接合部３１０の長さよりも長く設定されている。

結合部３１１は、Ｙ方向に直交する２つの平面を有した板状に形成されており、基盤固定部３１２の下面から下方に延びて接合部３１０の上面に連続している。
結合部３１１は、接合部３１０及び基盤固定部３１２よりも剛性が低く設定されており、弾性変形が可能である。結合部３１１が弾性変形することにより、基盤固定部３１２は、長辺がＹ方向に対して傾くように傾斜する。

結合部３１１の高さは、結合部３１１の弾性変形によって基盤固定部３１２が傾斜することが、基盤固定部３１２が結合部３１１の基端を通りＸ軸に沿って延びる軸を中心に傾斜することとほぼ等しくなるような高さに設定されている。
以上のように、台座接合部３０４の固定部３０７がＹ軸に沿って延びる軸を中心に傾斜し、基盤支持部３０９の基盤固定部３１２がＸ軸に沿って延びる軸を中心に傾斜する。したがって、支持部３０１は、基盤部２２０をＹ軸に沿って延びる軸及びＸ軸に沿って延びる軸を中心に傾斜可能に支持している。なお、支持部３０１は、基盤部２２０がＸ方向、Ｙ方向及びθ方向に移動することを規制している。

本実施形態の基板貼り合わせ装置では、支持部３０１が、Ｘ軸方向に沿って延びる軸及びＹ軸方向に沿って延びる軸を中心に傾斜可能に、基盤部２２０を支持している。このため、両基板１０１，１２１又はいずれかの基板の板厚が均一でない場合（図２２参照）に、基盤部２２０は、タッチセンサ付き基板１２１などの荷重によって、両基板１０１，１２１を合わせた板厚の厚い側が低くなるように傾斜する。したがって、表示基板１０１の上面をタッチセンサ付き基板１２１の下面に対して平行にすることができる。これによって、表示基板１０１の上面と、タッチセンサ付き基板１２１の下面と、の間に隙間が生じ難くなり、両基板１０１，１２１の密着度を高めることができる。

＜第３の実施形態＞
以下、本発明の第３の実施形態に係る板状体保持機構４００について、図２６を参照して説明する。図２６は、第３の実施形態に係る板状体保持機構４００の支持部４０１を示す斜視図である。

図２６では、第１の実施形態と共通の部材には、同一の符号を付し、説明を省略する。第３の実施形態に係る板状体保持機構４００は、四方にコイルばね４０７を有している点で、第１の実施形態及び第２の実施形態に係る板状体保持機構２００，３００とは、異なる。

板状体保持機構４００は、表示基板１０１を下方から保持する。板状体保持機構４００は、支持部４０１と、図２６では図示を省略する基盤部２２０及び吸着部２３０を備える。
支持部４０１は、基盤部２２０を下方から支持する。支持部４０１は、四角形の平板状に形成された第１台座部４０２と、第１台座部４０２の略中央部に設けられた第２台座部４０３と、で構成されている。第１台座部４０２の四隅には、押圧部１３が設けられている。

第２台座部４０３は、第１平板部４０４と、第２平板部４０５と、支持体４０６と、コイルばね４０７と、で構成されている。第１平板部４０４は、矩形板状に形成されており、互いに対向する長辺がＹ方向に沿って延在し、互いに対向する短辺がＸ方向に沿って延在している。第１平板部４０４の下面は、第１台座部４０２の上面の中央部に固定されている。

第２平板部４０５は、矩形板状に形成されており、互いに対向する長辺がＹ方向に沿って延在し、互いに対向する短辺がＸ方向に沿って延在している。第２平板部４０５の長辺及び短辺の長さは、第１平板部４０４の長辺及び短辺の長さと等しい。第２平板部４０５の上面は、接着剤やねじによって基盤部２２０の下面の中央部に固定されている。

支持体４０６は、弾性材料、例えば弾性樹脂やゴムなどで円柱状に形成され、下端部が第１平板部４０４の上面の中央部に固定され、上端部が第２平板部４０５の下面の中央部に固定されている。支持体４０６は、第２平板部４０５及び第２平板部４０５と接合する基盤部２２０がＸ方向、Ｙ方向及びθ方向に移動することを規制している。なお、支持体４０６として、鋼球を用いてもよい。

コイルばね４０７は、第１平板部４０４と第２平板部４０５の間で、四方に配置され、下端部が第１平板部４０４の上面に固定され、上端部が第２平板部４０５の下面に固定されている。これらのコイルばね４０７は、第２平板部４０５の傾斜に応じて伸縮する。なお、コイルばね４０７に代えて、板ばねなど、他の弾性部材を用いてもよい。
以上のように構成された支持部４０１によって、基盤部２２０は、中心からＸＹ平面に沿って放射線方向に成す全ての軸（Ｘ軸方向に沿って延びる軸及びＹ軸方向に沿って延びる軸を含む）を中心に傾斜可能に支持されている。

本実施形態の基板貼り合わせ装置では、支持部４０１が、中心からＸＹ平面に沿って放射線方向に成す全ての軸を中心に傾斜可能に、基盤部２２０を支持している。このため、両基板１０１，１２１又はいずれかの基板の板厚が均一でない場合（図２２参照）に、基盤部２２０は、タッチセンサ付き基板１２１などの荷重によって、両基板１０１，１２１を合わせた板厚の厚い側が低くなるように傾斜する。このため、表示基板１０１の上面をタッチセンサ付き基板１２１の下面に対して平行にすることができる。これによって、表示基板１０１の上面と、タッチセンサ付き基板１２１の下面と、の間に隙間が生じ難くなり、両基板１０１，１２１の密着度を高めることができる。

＜第４の実施形態＞
以下、本発明の第４の実施形態に係る板状体保持機構５００について、図２７を参照して説明する。図２７は、第４の実施形態に係る板状体保持機構５００の支持部５０１を示す斜視図である。第４の実施形態に係る板状体保持機構５００は、板ばね５０５を有している点で、他の実施形態に係る板状体保持機構２００，３００，４００とは、異なる。

板状体保持機構５００は、表示基板１０１を下方から保持する。この板状体保持機構５００は、支持部５０１と、図２７では図示を省略する基盤部２２０及び吸着部２３０を備える。
支持部５０１は、基盤部２２０を下方から支持する。支持部５０１は、平板状の第１台座部５０２と、第１台座部５０２の略中央部に設けられた第２台座部５０３と、で構成されている。第１台座部５０２の四隅には、押圧部１３が設けられている。

第２台座部５０３は、一対の板ばね支持部５０４と、これらの板ばね支持部５０４に支持されている板ばね５０５と、板ばね５０５の上面に固定されている基盤支持部５０８と、で構成されている。

一対の板ばね支持部５０４は、第１台座部５０２の上面に固定されている。これら一対の板ばね支持部５０４は、第１台座部５０２におけるＸ方向の中央部に、Ｙ方向に所定の距離を空けて配置されている。板ばね支持部５０４は、金属製の角柱状に形成されている。

板ばね５０５は、互いに対向する長辺がＹ方向に沿って延在し、互いに対向する短辺がＸ方向に沿って延在している接合板部５０６と、互いに対向する長辺がＸ方向に沿って延在し、互いに対向する短辺がＹ方向に沿って延在している固定板部５０７と、を有している。接合板部５０６の中央部と固定板部５０７の中央部は一体的に形成されており、板ばね５０５は、上面視略十字状に形成されている。

接合板部５０６のＹ方向の両端部には、上下方向に貫通するねじ孔（図示省略）が設けられており、接合板部５０６は、ねじ孔を挿通するねじによって、板ばね支持部５０４の上面に固定されている。これによって、板ばね５０５は、板ばね支持部５０４に懸架されている。
固定板部５０７のＸ方向の両端部の上面には、基盤支持部５０８が接着剤やねじによって固定されている

接合板部５０６及び固定板部５０７の剛性は、上方から入力される力によって中心軸線Ｐ及び中心軸線Ｑを中心に弾性変形して捩れることを許容するように設定されている。接合板部５０６がＹ方向に沿って延びる中心軸線Ｐを中心に捩れると、板ばね５０５の上面に固定されている基盤支持部５０８が同軸を中心に図２７の矢印Ｄ方向、に傾斜する。

また、固定板部５０７がＸ方向に沿って延びる中心軸線Ｑを中心に捩れると、板ばね５０５の上面に固定されている基盤支持部５０８が同軸を中心に図２７の矢印Ｅ方向、に傾斜する。

基盤支持部５０８は、金属製の矩形板状に形成され、互いに対向する長辺がＸ方向に沿って延在し、互いに対向する短辺がＹ方向に沿って延在している。基盤支持部５０８の長辺の長さ（Ｘ方向の長さ）は、板ばね５０５の固定板部５０７の長辺の長さと等しく設定されている。基盤支持部５０８のＸ方向の両端部には、下方に突出する角柱状の脚部５０９が設けられている。脚部５０９の下面が固定板部５０７の上面に固定されている。また、基盤支持部５０８の上面には、基盤部２２０（図示省略）のＹ方向における中央部の下面が固定されている。これによって、基盤部２２０は、Ｘ軸方向に沿って延びる軸及びＹ軸方向に沿って延びる軸を中心に、支持部５０１に傾斜可能に支持されている。なお、支持部５０１は、基盤部２２０がＸ方向、Ｙ方向及びθ方向に移動することを規制している。

本実施形態の基板貼り合わせ装置では、支持部５０１が、Ｘ軸方向に沿って延びる軸及びＹ軸方向に沿って延びる軸を中心に傾斜可能に、基盤部２２０を支持している。このため、両基板１０１，１２１又はいずれかの基板の板厚が均一でない場合（図２２参照）に、基盤部２２０は、タッチセンサ付き基板１２１などの荷重によって、両基板１０１，１２１を合わせた板厚の厚い側が低くなるように傾斜する。したがって、表示基板１０１の上面をタッチセンサ付き基板１２１の下面に対して平行にすることができる。これによって、表示基板１０１の上面と、タッチセンサ付き基板１２１の下面と、の間に隙間が生じ難くなり、両基板１０１，１２１の密着度を高めることができる。
また、支持部５０１の構造を単純化することができる。

以上、本発明の基板貼り合わせ装置の実施の形態について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、本発明の板状体保持機構及び基板貼り合わせ装置は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。

例えば、第１〜第３の実施形態では、板状体保持機構２００，３００，４００，５００で、表示基板１０１を支持する態様を説明したが、板状体保持機構２００，３００，４００，５００で、タッチセンサ付き基板１２１を保持してもよい。この場合、基板保持部１１で表示基板１０１を保持する。
また、基板保持部１１を、板状体保持機構２００，３００，４００，５００と同様に構成してもよい。

また、両基板１０１，１２１を密着させた後、吸気口７４から空気を吸入させる前に、制御部１４は、基板貼り合わせ装置１に設けられた両基板１０１，１２１の位置を検出するフォトセンサなどから出力された検出結果に基づいて、位置合せを行ってもよい。この場合、位置合せは、制御部１４が、下部材移動機構９の動作を制御して、下部材８をＸ方向、Ｙ方向及びθ方向へ移動又は回転させることによって行う。

１…基板貼り合わせ装置、 ２…搬送部、 ４…支持フレーム、 ７…上部材、 ８…下部材、 ９…下部材移動機構、 １０…真空容器、 １０ａ…真空室、 １１…基板保持部（保持部）、 １２…保持部移動機構（駆動部）、 １３…押圧部、 １４…制御部、 １９…変位検出センサ、 １０１…表示基板（板状体、第１の板状体）、 １２１…タッチセンサ付き基板（第２の板状体）、 ２００…板状体保持機構、 ２１０…支持部、 ２１１…第１台座部、 ２１２…第２台座部、 ２１３…板ばね支持部、 ２１４…板ばね、 ２１５…基盤支持部、 ２１６…接合部、 ２１７…基盤固定部、 ２１８…結合部、 ２２０…基盤部、 ２３０…吸着部

Claims (4)

1. 矩形板状の板状体を静電吸着するシート状の吸着部と、
   板状に形成されており、一面に前記吸着部が固定され、且つ、板厚方向のヤング率が前記板状体の被吸着面の形状に応じて前記吸着部と共に弾性変形可能なように設定された基盤部と、
   前記基盤部を弾性変形可能に支持する支持部と、を備える
   板状体保持機構。
2. 前記基盤部は、矩形板状に形成され、
   前記基盤部の前記一面における長辺は、前記板状体における長辺の両端が上向きの最大反り量と等しい反り量で反っている
   請求項１に記載の板状体保持機構。
3. 前記支持部は、前記支持部と前記基盤部とが並列する並列方向に直交する第１の方向に延びる軸並びに前記並列方向及び前記第１の方向に直交する第２の方向に延びる軸を中心に傾斜可能に前記基盤部を支持する
   請求項１又は請求項２に記載の板状体保持機構。
4. 矩形板状の第１の板状体及び第２の板状体を接着部材を介して真空下で貼り合わせる基板貼り合わせ装置において、
   第１の板状体を静電吸着するシート状の吸着部と、板状に形成されており、一面に前記吸着部が固定され、且つ、板厚方向のヤング率が前記第１の板状体の被吸着面の形状に応じて前記吸着部と共に弾性変形可能なように設定された基盤部と、前記基盤部を弾性変形可能に支持する支持部と、を有する板状体保持機構と、
   前記吸着部に吸着された前記第１の板状体における被吸着面の反対側の面である他面に前記第２の板状体の一面を対向させて保持する保持部と、
   前記支持部と前記保持部とを相対的に移動させ、前記吸着部に吸着された前記第１の板状体の前記他面と、前記保持部に保持された前記第２の板状体の前記一面とを当接させる駆動部と、を備え、
   前記支持部は、前記支持部と前記基盤部とが並列する並列方向に直交する第１の方向に延びる軸並びに前記並列方向及び前記第１の方向に直交する第２の方向に延びる軸を中心に傾斜可能に前記基盤部を支持する
   基板貼り合わせ装置。